Analysis of myocardial energy metabolism using an ATP visualization model in the progression of hereditary cardiomyopathy
| Project/Area Number |
22K08150
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 53020:Cardiology-related
|
|---|
| Research Institution | Gunma University |
|---|
Principal Investigator |
小板橋 紀通 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (10420093)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 正道 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特任部長 (70423150)
魚崎 英毅 自治医科大学, 医学部, 准教授 (90740803)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
|
|---|
| Keywords | 心筋症 / 可視化 / エネルギー代謝 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
心臓は生きている限り動き続ける臓器であり、エネルギーであるATPを最も多く消費する臓器である。その心臓の筋肉に異常をきたす「心筋症」は, 近年心筋収縮蛋白遺伝子を中心に数多くの原因遺伝子が同定されている。我々はエネルギー源であるATPを可視化できるマウスを世界で初めて作成、ヒトの心筋症遺伝子変異を組み込んだマウスと掛け合わせ、エネルギー代謝異常が心筋症の病態にどうかかわるか、治療への応用も含めて解析を進める。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
拍動しつづける心臓はエネルギーを持続的に必要とし, 細胞の基本的なエネルギー基質であるアデノシン三リン酸(ATP) をもっとも多く必要とする臓器である. 心筋のサルコメアはATPによってリン酸化をうけ, アクチンとミオシンのクロスブリッジが起こり, 細胞が収縮し, 心臓に血液を駆出する「力」を発生させる. 常に動き続ける心臓でこのエネルギー代謝をリアルタイムにモニターすることはこれまで不可能であった. 我々はATP濃度の変化を可視化するFRET蛋白質を利用してATP変動をin vivoで計測できるマウス (cytATeamマウス) を開発した. このマウスを用いて心臓のATP量を, 急性の負荷をかけて経時的に調べたところ, 心臓のATP濃度は酸素消費量の変化とともに変動することが分かった. (Koitabashi N. bioRxiv 2020. preprint). このマウスの応用は, 薬剤の心臓エナジェティクスへの効果の検討などの臨床医学につながる分野や, ATP動態が心疾患形成に与える影響の検討などの病態生理学的な分野, 心臓発生における酸素-ATPの役割などが考えられる. 今回, ヒトの遺伝性心筋症の原因となる遺伝子バリアントをノックインした心筋症マウスモデルを新規に作成し, その病態形成に心筋におけるATP動態がどのように影響するのか, 検討する. さらに既知の心不全治療薬やミトコンドリア機能に作用する薬剤が心筋症心臓のATP動態へどのように影響するかをみることにより, 心筋症治療への新たな治療に繋がる可能性がある.
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
MyBPCのノックインマウスとATP可視化マウスを掛け合わせ、エネルギー代謝の観察に成功している。他の心筋症マウスはうまく増やせていない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は心機能低下とATPの動きの変化を検討していく。
|
Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
